14.5焦耳定律同步训练--2024-2025学年鲁科版（五四制）物理九年级上册

14.5 焦耳定律 一、单选题 1．两根阻值比为的电阻丝通过的电流之，在相同的时间内，它们所放出的热量之比为（ ） A． B． C． D． 2．将规格都是“220V  200W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列有关电流通过它们产生热量的说法中正确的是（　　） A．电风扇产生的热量最多 B．电视机产生的热量最多 C．电烙铁产生的热量最多 D．三者产生的热量一样多 3．要使电热器在单位时间内产生的热量减小到原来的一半，则应（　　） A．电阻不变，使通过电热器的电流减小一半 B．电阻不变，使电热器两端的电压减小一半 C．电压不变，使电热器的电阻变为原来的2倍 D．电压不变，使电热器的电阻增大为原来的倍 4．小涵对以下电学知识的理解正确的是（　　） A．一般条件下，金属、人体、大地、陶瓷是导体 B．金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相同 C．导体的电阻是导体本身的属性，只与长度和横截面积有关 D．电炉通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉连接的铜导线却不热，是因为铜导线电阻较小 5．如图是一个油量表的示意图，滑动变阻器规格为“”。闭合开关，当浮球最低时滑片P滑到a端，电流表示数为，当浮球最高时，滑片P滑到b端，电流表示数为下列说法正确的是（　　）    A．电阻的阻值为 B．当浮球最高时，滑片P在B端，电流表示数 C．在加满油后，内电阻产生的热量为450J D．电阻最小功率为 6．如图所示，是探究“电流通过导体时产生的热量跟哪些因素有关”的实验装置。甲、乙两图中的电源电压是相同的，图乙中R1=R2=R3=5Ω。通电相同时间后，下列说法正确的是（　　） A．甲图中，左右两电阻发热量之比为2：1 B．甲图中，两电阻串联主要是为了通电时间相同 C．乙图中，R1、R2发热量之比为4：1 D．本实验利用了液体热胀冷缩的性质使液面升高 7．如图甲所示是充电式暖宝宝，其简化电路图如图乙所示，R1和R2均为发热电阻（阻值不变），该充电式暖宝宝可以通过S1、S2、S3三个开关的断开与闭合实现三个挡位（高温、中温、低温）的变化，只闭合S2时，该挡对应功率为22W；只闭合S1时，该挡对应功率为44W。则下列说法正确的是（　　）    A．用暖宝宝暖手是通过做功的方式增加手的内能 B．R2的阻值为2200Ω C．低温挡和高温挡的功率之比为1∶4 D．中温挡发热100s产生的热量为2200J 8．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为10V，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A。在保证电路各元件安全的前提下，先只闭合开关S、S1，将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点。再断开开关S1，闭合开关S2，将滑片P从a点向右移动到最右端。图乙是这两次实验过程中绘制的电流表与电压表示数的关系图像。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为10V B．滑动变阻器的最大阻值为40Ω C．只闭合开关S、S2，滑片P在a点时，定值电阻R2在10s内产生的热量为8J D．只闭合开关S、S1，灯泡L的功率变化范围为1W~5W 二、填空题 9．小刚家有一台电风扇上的电动线圈电阻为，正常工作时通过的电流为10A，这台电风扇正常工作5min消耗的电能为 J，产生的热量为 J。 10．如图所示，在探究“影响电流热效应因素”的实验中R1=5Ω，R2=10Ω，电源电压为3V，则通电10s电流通过R1，R2产生的热量之比为 。    11．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R的阻值为10Ω，灯L的额定电压为3V，且灯L的电流随其两端电压变化关系的图像如图乙所示。只闭合开关S1，灯L正常发光，则灯L正常工作时的电阻为 Ω；再闭合开关S2，电流表示数为 A，1min内电流通过定值电阻R产生的热量为 J。 12．如图所示为“iPad”的充电器，参数标有5V 2.1A，表示充电电压是5V，最大输出电流2.1A，电板充满电所储存的电能是113400J．若“iPad”充电时以最大输出电流充电，要将空电板充满电需要 小时，小明觉得充电时间太长了，他想为什么苹果公司在设计时不把最大输出电流提高呢？这样可以实现快速充电，于是他请教了科学老师，老师告诉了他一个信息，影响锂电池寿命的最大杀手是电板发热，小明恍然大悟，请你解释其中的原因 ． 三、实验题 13．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。 (1)实验中通过观察两个U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少； (2)甲装置可探究电流产生的热量与 的关系，通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面的高度差大； (3)乙装置可探究电流产生的热量与 的关系，电阻的作用主要是 ； (4)如果乙装置中发生了断路，则左侧容器中电阻丝的发热功率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (5)利用甲装置还可以研究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系。可将甲装置做如下改动：将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接在 两个接线柱之间即可。 14．小华利用如图所示的装置探究电热与电流、电阻和通电时间的关系．烧瓶中装有一定质量的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，并插有温度计． （1）实验选择煤油而不用水的原因是 ，实验中通过比较 来比较电阻丝产生热量的多少； （2）如图甲所示，在室温状态下开始实验，闭合开关，调节滑片到M点位置，通电一段时间后，记录温度计示数，然后断开开关，冷却至室温．闭合开关第二次实验，把滑片移动到M点左侧某处，通电相同的时间，记录末温，发现第二次末温高于第一次，由此可以表明，通电时间与 相同时，通过导体的电流越 ，产生的热量越多； （3）若要探究电热与电阻的关系，可选择图乙中 （选填“A”“B”或“C”）烧瓶中的电阻与甲图中烧瓶中的电阻 联接入电路； （4）知识应用：家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根导线连接起来使用，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾，原因是：通电时连接处的电阻比别处的电阻较 （选填“大”或“小”），如果导线上这样的接头较多，会导致输送电能的效率变 ． 四、简答题 15．在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾，请你用学过的物理知识（如电功率、焦耳定律），简要说明这是为什么？ 16．小明家电热毯内的电阻丝有一处断了，他爸爸把断处的电阻丝拧在一起后，使用时发现连接处比别处更容易发热，存在安全隐患，请你用学过的物理知识解释连接处比别处更容易发热的原因。 五、计算题 17．一个直流电动机的线圈电阻是0.5Ω，加在电动机两端的电压是，当电动机正常运转时，通过线圈的电流为。试求： (1)1小时内电动机共消耗了多少电能； (2)电流通过线圈产生了多少热量； (3)电动机做了多少机械功？ 18．如图甲为某电热水器内部简化电路图，R为电热丝，如图乙为其铭牌．根据铭牌上的信息，求： （1）热水器正常工作时通过它的电流； （2）热水器正常工作50s产生的热量． 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C C C D C C C D 9． 10．2∶1 11． 15 0.5 54 12． 3 由于电流热效应，充电电流越大，单位时间电池产生的热越多，容易损坏电板 13．(1)液面高度差 (2) 电阻 右 (3) 电流大小 使通过和的电流不相等 (4)变小 (5)BD 14． 煤油的比热容较小 温度计示数的变化 电阻 大 B 串 大 低 15．由公式可知，在电压一定时，当接入大功率的电炉时，会造成输电线路电流大大增加，由焦耳定律Q=12Rt可知，单位时间内，导线产生的热量急剧增加，将会导致电线显著发热，有可能烧坏电线绝缘皮而引发火灾。 16．导线连接处由于导体有效横截面积小、电阻大，连接处与其两边导线串联，通过电流和通电时间相同。根据Q=I2Rt可知，连接处产生热量多，更容易发热，加速老化，甚至引发火灾。 17．(1) (2) (3) 18．（1）3A（2）33000J 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$